此示例显示如何调谐多个补偿器(反馈和预滤器)来使用控制系统设计师。
打开发动机速度控制模型,花几点探索它。
Open_System('scdspeedctrl')
此示例介绍了使用反馈和预滤器补偿器设计单环控制系统的过程。设计的目标是:
从Simulink Step块跟踪参考信号金宝appSCDSPEDCTRL /速度参考
。设计要求是在步骤参考输入中具有5秒钟和零稳态误差的稳定时间。
拒绝子系统中指定的未测量的输出干扰SCDSPEDCTRL /外部干扰
。设计要求是将峰值偏差降低到190rpm,并为步骤干扰输入具有零稳态误差。
在该示例中,通过设计PID补偿器来实现反馈回路和拒绝输出干扰的稳定scdspeedctrl / pid控制器
。预滤器SCDSpeedCrl /参考滤波器
用于调整反馈系统对参考跟踪的变化的响应。
这个例子用途控制系统设计师调整反馈系统中的补偿器。打开控制系统设计师
启动预先配置的控制系统设计师通过双击模型左下角的子系统。
配置控制系统设计师使用以下过程。
打开控制系统设计师,在Simulin金宝appk模型窗口中,在应用画廊,点击控制系统设计师。
这编辑架构对话框将打开控制系统设计师发射。
在里面编辑架构对话框,在块选项卡,单击添加块,并选择以下块进行调整:
SCDSpeedCrl /参考滤波器
scdspeedctrl / pid控制器
在这一点信号选项卡,自动添加Simulink模型中定义的分析点作为金宝app地点。
输入:SCDSPEDCTRL /速度参考
输出端口1
输入SCDSPEDCTRL /外部干扰/步骤扰动
输出端口1
输出SCDSPEEDCTRL /速度输出
输出端口1
在这一点线性化选项标签,在手术点下拉列表,选择模型初始条件。
在调整控制器时创建新的曲线以查看步骤响应。在控制系统设计师, 点击新情节,选择新步骤。在里面选择响应绘图下拉菜单,选择新的输入输出传输响应。配置响应,如下所示:
要查看响应,请单击阴谋。
类似地,创建一个步骤响应图以显示干扰抑制。在“绘制”绘制“对话框的”新建步骤“中,配置响应如下:
控制系统设计师包含几种调整控制系统的方法:
使用补偿器编辑器手动调整每个补偿器的参数。有关更多信息,请参阅调整使用补金宝app偿器编辑器的Simulink块。
使用开放/闭环BODE,根轨迹或NICHOL编辑器图进行图形调整补偿器杆,零和增益。点击调整方法,并选择编辑器图形调整。
使用时间域和频域设计要求优化补偿器参数(需要Simulink Design Optimization™软件)。金宝app点击调整方法,选择基于优化的调谐。有关更多信息,请参阅对单环控制器设计执行时间和频率要求(金宝appSimulink设计优化)。
使用基于诸如闭环时间常数的参数来计算初始补偿器参数。点击调整方法,并选择一个PID调整那内部模型控制(IMC)调谐那循环塑造(需要强大的控制工具箱™软件),或LQG综合。
以下补偿参数满足设计要求:
scdspeedctrl / pid控制器
有参数:
p = 0.0012191 i = 0.0030038
SCDSpeedCrl /参考滤波器
:
分子= 10分母= [1 10]
闭环系统的响应如下所示:
要将补偿器参数写回Simulink模型,请单击金宝app更新块。然后,您可以在非线性模型上测试您的设计。
bdclose('scdspeedctrl')